Introdução: A qualidade do sono pode afetar o desempenho físico, ocupacional, os processamentos cognitivo e social, e ter consequências negativas à saúde e à vida pessoal e profissional dos professores. Objetivos: Analisar a relação entre a qualidade do sono e a prática de atividade física no tempo livre (AFTL) e o tempo assistindo televisão (TV) em professores da educação básica da rede pública de Londrina, Paraná. Métodos: Trata-se de um estudo longitudinal prospectivo, de tipo coorte, que incluiu professores que atuavam como docentes em sala de aula, ministrando aulas para estudantes do nível fundamental (anos finais), e que participaram das duas etapas do estudo PRÓMESTRE (baseline em 2012-2013 e seguimento após 24 meses, em 2014-2015). A coleta de dados foi realizada em entrevista pré-agendada, com duração de aproximadamente uma hora, constituída por formulário e questionário, contendo questões sobre características sociodemográficas, de estilo de vida, saúde, ocupacionais e qualidade do sono avaliada por meio do índice Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). As análises estatísticas incluíram modelos de regressão logística ajustados por variáveis sociodemográficas (sexo, faixa etária, estado civil e renda), antropométrica (índice de massa corporal) e ocupacional (carga horária), de estilo de vida (AFTL, tempo assistindo TV, consumo de tabaco, álcool e café) e de saúde (relato de ansiedade e depressão diagnosticados por um médico). O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual de Londrina. Resultados: Entre os 195 professores (66,2% mulheres, idade média de 42 anos) entrevistados no baseline e classificados como referindo boa qualidade do sono (PSQI ≤5 pontos), a incidência de pior qualidade do sono (PSQI>5) após 24 meses foi de 31,8% (n=62). Nas análises ajustadas por todas as variáveis de confusão, os professores que eram fisicamente inativos no tempo livre no início do estudo apresentaram quase três vezes mais chance de desenvolver pior qualidade do sono ao longo do seguimento (odds ratio [OR]=2,88; intervalo de confiança [IC] 95%=1,46-7,97). Esse risco foi semelhante entre os professores que se mantiveram inativos com relação à AFTL entre o baseline e o seguimento (OR=2,72; IC 95%=1,22-6,03). Ao estratificar o tempo semanal de AFTL pelo ponto de corte de 150 minutos, manter-se inativo (AFTL<150 minutos/semana) associou-se com maior chance de pior qualidade do sono (OR=2,91; IC 95%=1,10-7,68). Com relação ao marcador de comportamento sedentário tempo assistindo TV, observou-se que os professores que assistiam TV mais 60 minutos diários tanto no baseline quanto no seguimento apresentaram maior chance de pior qualidade do sono (OR=2,70; IC 95%=1,14-6,38), independentemente dos fatores de confusão considerados. Conclusão: A manutenção da inatividade física (<150 minutos semanais) e do tempo prolongado (>60 minutos diários) assistindo TV por um período de 24 meses aumentou a chance de pior qualidade do sono em professores.